涡街流量计用稳态流通体

摘要

本发明涉及一种涡街流量计用稳态流通体，其结构包括本体，在所述本体上开有供被测流体通过的流道和与所述流道相通的两个探头安装孔，在所述流道中设置有旋涡发生体，所述本体是顶面与底面相互平行、两个侧面相互平行的方形体，所述流道为从所述本体的前、后表面贯穿本体的方形孔洞。本发明克服了现有涡街流量计存在的观测和计量不够稳定以及整体结构尺寸偏大的技术缺陷，既可使安装过程中破拆管道的尺寸相应减小，又可使被测流体在通过流通体的流道时的扰流和扰动减少，达到了稳流效果，实现了漩涡的稳定和检测的稳定。

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡街流量计的部件，具体地说是一种涡街流量计用稳态流通体。

背景技术

插入式涡街流量计，是利用“卡门涡街”原理，通过检测被测管道中由旋涡发生体迎流面截断流体介质所产生的漩涡，以测量出管道中心部位的流体流速、进而计算出管道流体流量的一种感应式流量计量装置。其结构包括表头、超声检测系统、插接杆、密封连接组件和流通体等若干部分；其中，流通体是通过被测管道上外接的球阀插入被测管道中进行流速检测的部分。

现有的流通体包括一个由双层锥体套接制成的锥形本体，在流通体的本体上开有一个圆筒形的流道和与流道相通的两个上、下位置相对的探头安装孔，在流道中固定有截面呈梯形或三角形的棱柱体，该棱柱体即为通过对被测流体进行局部截断而在其后产生漩涡的旋涡发生体。

流通体本体的双层结构，是用于穿接连接超声探头的导线，而这种双层结构的本体的结构较为复杂，制作工序较多，加工成本较高。另外，为保证流道应有的长度，使得这种锥形本体的结构尺寸较大，因而跨度较大；相应地，对于穿接流通体的球阀来说，也就需要有足够大的穿接内径，以使流通体能够顺利穿过而进入被测管道中。

更为重要的一点是，现有流通体上的流道都是横置的圆筒状结构，而旋涡发生体一般是设置在流道前端口内的中部位置上，因此旋涡发生体的设置位置处的流道较宽，而上、下端的流道较窄；由于这种中间大而上下端小的圆形结构的限制，使在旋涡发生体后部所产生的漩涡，会因流体在上下端的挤压扰动而发生分层现象，而这种漩涡分层现象的后果是直接影响到超声探头对漩涡的检测，从而造成表头上所显示的检测数据的跳动不稳，即在被测流体具有稳定流速的情况下，涡街流量计表头上所显示的数字也总是在不断变化的，由此影响到了涡街流量计的稳定计量和对涡街流量计的稳定观测。这是造成涡街流量计性能不稳的主要原因。

发明内容

本发明的目的就是提供一种涡街流量计用稳态流通体，以解决现有涡街流量计存在的计量和观测不稳以及整体结构尺寸偏大的问题。

本发明是这样实现的：一种涡街流量计用稳态流通体，包括本体，在所述本体上开有供被测流体通过的流道和与所述流道相通的两个探头安装孔，在所述流道中设置有旋涡发生体，所述本体是顶面与底面相互平行、两个侧面相互平行的方形体，所述流道为从所述本体的前、后表面贯穿本体的方形孔洞。

本发明流通体一是将原有的圆形流道改变成方形流道，这样就可大大提高流体在流道中流动的各向一致性，使得在旋涡发生体后部所产生的漩涡能够随着流道中流体的平稳流动而平稳后移，消除了流体的挤压和扰动，因而也就可以消除漩涡在流动过程中的上下分层现象，有利于超声探头对漩涡的稳定检测，由此可以实现涡街流量计的计量稳定、显示稳定和观测稳定；二是由于采用了方形流道，使得流道面积得以有效增大，在保证相同流道面积的前提条件下，流通体的本体结构尺寸就可相应减小，并且在制成与方形流道相对应的方形体结构之后，这种本体的外形结构尺寸就可有效减小，使跨度减小20%，由此可相应减小连接在被测管道上的球阀的内径尺寸，降低涡街流量计的安装和使用成本。

所述本体的前表面为弧形外凸面。这种弧形迎流面的设计，改变了流通体本体对流道外部流体的强制阻挡效应，减小甚至避免了这种强制阻挡对进入流道的流体所带来的扰动性的不利影响，达到了稳流的效果，有利于流量检测稳定性的提高；而且，这种弧形外凸面的设计，在保证流道长度的条件下，可进一步减小流通体本体的外形结构尺寸。

所述本体的后表面为弧形外凸面。这种弧形背流面的设计，也是在保证流道长度的条件下，进一步减小了流通体本体的外形结构尺寸。

在所述本体的侧壁上开有穿接导线用的穿线孔，所述穿线孔分别与所述本体上的两个所述探头安装孔相连通，所述穿线孔的上、下端口分别开在所述本体的顶面和底面。这样就可利用普通的钻床和钻头在流通体的本体上直接加工出穿线孔，从而简化了流通体本体的结构和加工方法，降低了流通体的加工和制作成本。

所述旋涡发生体为截面呈梯形的棱柱体，所述棱柱体上的上、下两个引流面为凹弧面。由于旋涡发生体上的上、下两个引流面为漩涡的产生面，因此，这种凹弧形的引流面结构，更有利于完整漩涡流的产生，也有利于漩涡的稳定平移和推进，由此可避免平面形的引流面结构对漩涡的形成以及对漩涡的平稳流动性所带来的不利影响，因而促进了漩涡的稳定，提高了涡街流量计的计量稳定。

本发明克服了现有涡街流量计存在的观测和计量不够稳定以及整体结构尺寸偏大的技术缺陷，既可使安装过程中破拆管道的尺寸相应减小，又可使被测流体在通过流通体的流道时的扰流和扰动减少，达到了稳流效果，实现了漩涡的稳定和检测的稳定，因此，本发明流通体是一种综合有多项改进效果的稳态流通体。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是旋涡发生体的结构示意图。

图3是本发明的工作原理示意图。

图中各部件及其编号分别是：1、本体，2、探头安装孔，3、螺纹，4、穿线孔，5、旋涡发生体，6、流道，7、超声发射器，8、超声接收器，9、底盖。

具体实施方式

在图1所示的流通体中，本体1是一个不锈钢制的扁方体形的结构体，即本体1的顶面与底面相互平行，两个侧面相互平行，前后表面均为弧形的外凸面。外凸面是圆心角为40~60°的直立弧形面，本体1的侧面与外凸面之间的弦与弧的切线角度大于130°。

当然，本体1也可以是一个钢制的、三组相对面分别对应平行、并与它面垂直相交的长方体形的结构形式。

只有在上述的方形体结构的本体1上，才适合开出过流面积最大的正方形或长方形孔洞的流道，并保证本体的外形结构尺寸和跨度达到最小。

图1中，流道6为从本体1的前、后表面贯穿本体的长方形孔洞（也可以是截面为正方形的孔洞，但过流面积将会有所减小）。在本体1的顶面和底面分别开有安装超声探头的探头安装孔2，两个探头安装孔2均与流道6相通，且上、下位置相对。超声探头包括超声发射器7和超声接收器8。超声发射器7（图3）安装在本体1上部的探头安装孔2内，在本体1上部的探头安装孔2的孔壁上车制有螺纹3，用以螺纹连接插接杆（管），并对超声发射器7进行定位。超声接收器8（图3）装在本体1下部的探头安装孔2内，并由底盖9封接定位。

在本体1的侧壁上开有一个直立向下贯通本体1的穿线孔4，该穿线孔4的上、下端分别与本体1上的上、下两个探头安装孔2相连通，以将连接超声探头的导线穿过本体1，再经插接杆上连到涡街流量计的表头上，实现超声接收器8的超声接收电信号向表头的有效传递。

旋涡发生体5固定在流道6前端口内的中部位置。旋涡发生体5可以采用常规的、截面为梯形或三角形的棱柱体结构，但最好是采用本发明特有的设计结构。如图2所示，本发明旋涡发生体5是截面为梯形的棱柱体结构，但棱柱体上的上、下两个引流面为凹弧面。这种带凹弧面的梯形棱柱体结构，既有利于完整漩涡的产生，也有利于漩涡的平移和推进（如图3所示），更有利于超声探头的稳定检测。